CN114474006A

CN114474006A - 一种智能巡检机器人

Info

Publication number: CN114474006A
Application number: CN202210081511.5A
Authority: CN
Inventors: 韦江平; 李浩玮; 王伟; 黄智榜; 欧阳峰; 樊绍胜; 黄明星; 罗江潮; 孙文敏; 宋运团
Original assignee: Shenzhen Yutuo Intelligent Co ltd; Longtan Hydropower Development Co ltd Longtan Hydroelectric Power Plant
Current assignee: Shenzhen Yutuo Intelligent Co ltd; Longtan Hydropower Development Co ltd Longtan Hydroelectric Power Plant
Priority date: 2022-01-24
Filing date: 2022-01-24
Publication date: 2022-05-13

Abstract

本发明公开了一种智能巡检机器人，包括连接部和第一固定框，第一固定框固定在连接部的底端；连接部内顶侧的中部固定设有连接框，连接框的一侧并排固定设有两个慢速电动机，两个慢速电动机的输出轴均旋转贯穿连接框的一侧，两个慢速电动机输出轴的端部均固定设有旋转轴。本发明通过将两个旋转轴上的两个驱动轮悬挂在煤矿道两根并列的悬挂线上，而后对螺母进行旋转，螺母在旋转的过程中推动活动块上升，活动块带动支撑轴上升，支撑轴带动两个从动轮上升，使得两个从动轮的顶端与四个驱动轮的底端处于同一水平线上，这样在两个从动轮与四个驱动轮相互配合，机器人在悬挂线上上移动时不会与悬挂线脱离。

Description

一种智能巡检机器人

技术领域

本发明涉及巡检机器人技术领域，具体为一种智能巡检机器人。

背景技术

检机器人是一种枯燥、重复性强、机械性、耗时费力和劳动密集型的工作，而巡检机器人就是替代或辅助人类进行各种巡检工作，目前被应用在变电站、地下管廊、矿井、工厂、煤矿道等场所，现有的巡检机器人大多是悬挂在煤矿道内部的两个悬挂线上进行移动，因巡检机器人本身较重，在移动的过程中，需保证巡检机器人上的驱动轮与两根悬挂线不会脱离，此外，还需要对巡检机器人上的监控摄像头进行角度调节，进而使得监控摄像头可以拍摄不同的拍摄区域，为此我们提出一种智能巡检机器人用于解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能巡检机器人，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种智能巡检机器人，包括连接部和第一固定框，所述第一固定框固定在连接部的底端；

所述连接部内顶侧的中部固定设有连接框，所述连接框的一侧并排固定设有两个慢速电动机，两个所述慢速电动机的输出轴均旋转贯穿连接框的一侧，两个所述慢速电动机输出轴的端部均固定设有旋转轴，两个所述旋转轴的一端分别旋转插接在连接框其中一个内侧的两个边角处，两个所述旋转轴中部的外表面上均并排固定套设有两个驱动轮；

所述第一固定框内底侧的中部固定设有第二固定框，所述第一固定框底端的中部开设有通孔，所述第二固定框内顶侧的中部旋转插接有旋转杆，所述旋转杆的一端旋转贯穿第二固定框内底侧的中部和通孔，所述旋转杆的一端固定设有固定板，所述固定板的底端固定设有智能监控摄像头，所述第二固定框其中一个内侧的中部固定设有步进电机，所述步进电机输出轴的端部固定套设有第一锥齿轮，所述旋转杆中部的外表面上固定套设有第二锥齿轮，所述第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合连接，所述第二固定框一侧的中部固定设有电机驱动器，所述第二固定框一侧的底端固定设有电机控制器，所述第二锥齿轮与电机驱动器电性连接，所述电机驱动器与电机控制器电性连接。

优选的，所述连接部内侧的底端开设有通孔，所述连接部一侧的中部和一侧的底端均固定设有固定块，所述通孔的内部横向贯穿有支撑轴，所述支撑轴一端的外表面上固定套设有两个第一轴承，两个所述第一轴承上均固定套设有两个从动轮，其中一个所述固定块的顶端固定设有螺纹杆，所述螺纹杆的顶端与另一个固定块的底端固定连接，所述螺纹杆上活动套设有活动块，所述活动块的一侧与支撑轴的另一端固定连接，所述螺纹杆底端的外表面上螺纹套设有螺母，所述螺母的顶端与活动块的底端紧密贴合，所述通孔内顶侧的两端均固定设有限位杆，两个所述限位杆均贯穿支撑轴并分别与通孔内底侧的两端固定连接。

优选的，两个所述慢速电动机的输出轴与连接框一侧的旋转连接处、两个旋转轴与连接框其中一个内侧的旋转连接处以及旋转杆与第二固定框的旋转连接处均固定嵌设有第二轴承。

优选的，所述第一固定框的内顶侧上并排固定设有中央处理模块、数据储存模块和蓝牙模块，所述智能监控摄像头和蓝牙模块均与中央处理模块电性连接，所述数据储存模块与中央处理模块电性连接，所述蓝牙模块和智能监控摄像头均与数据储存模块电性连接。

优选的，所述第一固定框顶端的中部固定设有充电电池，所述中央处理模块与充电电池电性连接。

优选的，所述第一固定框其中一个内侧上固定设有PLC控制器，所述PLC控制器与充电电池电性连接，两个所述慢速电动机、一个电机控制器、一个中央处理模块和一个蓝牙模块均与PLC控制器的输出端电性连接。

优选的，所述第一固定框一侧的底端固定设有车载红外热像仪，所述连接框的另一侧固定设有声光报警器，所述车载红外热像仪和声光报警器均与PLC控制器的输出端电性连接。

优选的，所述第一固定框一侧的中部固定设有气体探测器，所述气体探测器和PLC控制器的输出端电性连接。

优选的，所述连接部顶端的中部固定设有提手。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过设有两个旋转轴，通过将两个旋转轴上的两个驱动轮悬挂在煤矿道两根并列的悬挂线上，而后对螺母进行旋转，螺母在旋转的过程中推动活动块上升，活动块带动支撑轴上升，支撑轴带动两个从动轮上升，使得两个从动轮的顶端与四个驱动轮的底端处于同一水平线上，这样在两个从动轮与四个驱动轮相互配合，机器人在悬挂线上上移动时不会与悬挂线脱离；

2、通过设有PLC控制器，通过PLC控制器控制电机控制器工作，在电机控制器上设定好步进电机正反转的角度值，并通过电机控制器控制电机驱动器驱动步进电机工作，步进电机的输出轴带动第一锥齿轮沿设定角度进行往复旋转，第一锥齿轮带动第二锥齿轮进行往复旋转，第二锥齿轮带动旋转杆往复旋转，旋转杆通过固定板带动智能监控摄像头往复旋转，这样便可对智能监控摄像头的拍摄角度进行调节。

附图说明

图1为本发明提出的一种智能巡检机器人的结构示意图；

图2为本发明提出的一种智能巡检机器人的剖面结构示意图；

图3为本发明中连接框的侧视剖面结构示意图。

图中：1、连接部；2、第一固定框；301、连接框；302、慢速电动机；303、旋转轴；304、驱动轮；401、第二固定框；402、旋转杆；403、固定板；404、智能监控摄像头；405、步进电机；406、第一锥齿轮；407、第二锥齿轮；408、电机驱动器；409、电机控制器；501、固定块；502、支撑轴；503、从动轮；504、活动块；505、螺纹杆；506、螺母；507、限位杆；508、第一轴承；6、第二轴承；701、中央处理模块；702、数据储存模块；703、蓝牙模块；704、充电电池；705、PLC控制器；801、车载红外热像仪；802、声光报警器；803、气体探测器；804、补光灯；9、提手。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种智能巡检机器人，包括连接部1和第一固定框2，第一固定框2固定在连接部1的底端；

连接部1内顶侧的中部固定设有连接框301，连接框301的一侧并排固定设有两个慢速电动机302，两个慢速电动机302的输出轴均旋转贯穿连接框301的一侧，两个慢速电动机302输出轴的端部均固定设有旋转轴303，两个旋转轴303的一端分别旋转插接在连接框301其中一个内侧的两个边角处，两个旋转轴303中部的外表面上均并排固定套设有两个驱动轮304；

第一固定框2内底侧的中部固定设有第二固定框401，第一固定框2底端的中部开设有通孔，第二固定框401内顶侧的中部旋转插接有旋转杆402，旋转杆402的一端旋转贯穿第二固定框401内底侧的中部和通孔，旋转杆402的一端固定设有固定板403，固定板403的底端固定设有智能监控摄像头404，第二固定框401其中一个内侧的中部固定设有步进电机405，步进电机405输出轴的端部固定套设有第一锥齿轮406，旋转杆402中部的外表面上固定套设有第二锥齿轮407，第二锥齿轮407与第一锥齿轮406啮合连接，第二固定框401一侧的中部固定设有电机驱动器408，第二固定框401一侧的底端固定设有电机控制器409，第二锥齿轮407与电机驱动器408电性连接，电机驱动器408与电机控制器409电性连接。

作为本发明的一种实施方式，连接部1内侧的底端开设有通孔，连接部1一侧的中部和一侧的底端均固定设有固定块501，通孔的内部横向贯穿有支撑轴502，支撑轴502一端的外表面上固定套设有两个第一轴承508，两个第一轴承508上均固定套设有两个从动轮503，其中一个固定块501的顶端固定设有螺纹杆505，螺纹杆505的顶端与另一个固定块501的底端固定连接，螺纹杆505上活动套设有活动块504，活动块504的一侧与支撑轴502的另一端固定连接，螺纹杆505底端的外表面上螺纹套设有螺母506，螺母506的顶端与活动块504的底端紧密贴合，通孔内顶侧的两端均固定设有限位杆507，两个限位杆507均贯穿支撑轴502并分别与通孔内底侧的两端固定连接，通过两个限位杆507可对支撑轴502起到限位的作用，使得支撑轴502与连接部1始终处于垂直状态，通过旋转螺母506，螺母506在旋转的过程中推动活动块504上升，活动块504带动支撑轴502上升，支撑轴502带动两个从动轮503上升，使得两个从动轮503的顶端与四个驱动轮304的底端处于同一水平线上，这样在两个从动轮503与四个驱动轮304相互配合，可将机器人悬挂在煤矿道中的悬挂线上。

作为本发明的一种实施方式，两个慢速电动机302的输出轴与连接框301一侧的旋转连接处、两个旋转轴303与连接框301其中一个内侧的旋转连接处以及旋转杆402与第二固定框401的旋转连接处均固定嵌设有第二轴承6，通过在两个慢速电动机302的输出轴与连接框301一侧的旋转连接处、两个旋转轴303与连接框301其中一个内侧的旋转连接处以及旋转杆402与第二固定框401的旋转连接处均固定嵌设有第二轴承6，可减少两个慢速电动机302的输出轴与连接框301一侧的旋转摩擦力、两个旋转轴303与连接框301其中一个内侧的旋转摩擦力以及旋转杆402与第二固定框401的旋转摩擦力。

作为本发明的一种实施方式，第一固定框2的内顶侧上并排固定设有中央处理模块701、数据储存模块702和蓝牙模块703，智能监控摄像头404和蓝牙模块703均与中央处理模块701电性连接，数据储存模块702与中央处理模块701电性连接，蓝牙模块703和智能监控摄像头404均与数据储存模块702电性连接，通过蓝牙模块703与外设控制设备进行无线蓝牙连接，通过中央处理模块701可对智能监控摄像头404拍摄的视频进行处理并传输到数据储存模块702中进行临时进行储存，通过蓝牙模块703可将数据储存模块702中储存的视频数据蓝牙输送给外设巡检监控平台上的APP进行查看。

作为本发明的一种实施方式，第一固定框2顶端的中部固定设有充电电池704，中央处理模块701与充电电池704电性连接，通过充电电池704可解决机器人用电的问题。

作为本发明的一种实施方式，第一固定框2其中一个内侧上固定设有PLC控制器705，PLC控制器705与充电电池704电性连接，两个慢速电动机302、一个电机控制器409、一个中央处理模块701和一个蓝牙模块703均与PLC控制器705的输出端电性连接，通过PLC控制器705可对两个慢速电动机302、一个电机控制器409、一个中央处理模块701和一个蓝牙模块703起到控制的作用。

作为本发明的一种实施方式，第一固定框2一侧的底端固定设有车载红外热像仪801，连接框301的另一侧固定设有声光报警器802，车载红外热像仪801和声光报警器802均与PLC控制器705的输出端电性连接，通过车载红外热像仪801可用于监测煤矿道内的温度，并将数据值反馈给PLC控制器705，当PLC控制器705收到的数据值达到设定值时，PLC控制器705会控制声光报警器802及时报警。

作为本发明的一种实施方式，第一固定框2一侧的中部固定设有气体探测器803，气体探测器803和PLC控制器705的输出端电性连接，通过气体探测器803可监测煤矿道中的粉尘浓度，并将数据值反馈给PLC控制器705，当PLC控制器705收到的数据值达到设定值时，PLC控制器705会控制声光报警器802及时报警。

作为本发明的一种实施方式，第一固定框2底部的两端均固定设有补光灯804，两个补光灯804均与PLC控制器705的输出端电性连接，通过两个补光灯804可对智能监控摄像头404视频拍摄区域进行补光。

作为本发明的一种实施方式，连接部1顶端的中部固定设有提手9，通过提手9方便提动机器人进行移动。

工作原理：首先，将两个旋转轴303上的两个驱动轮304悬挂在煤矿道两根并列的悬挂线上，而后对螺母506进行旋转，螺母506在旋转的过程中推动活动块504上升，活动块504带动支撑轴502上升，支撑轴502带动两个从动轮503上升，使得两个从动轮503的顶端与四个驱动轮304的底端处于同一水平线上，这样在两个从动轮503与四个驱动轮304相互配合，机器人在悬挂线上上移动时不会与悬挂线脱离，接着启动PLC控制器705，在PLC控制器705上设定好两个慢速电动机302的工作时间段以及温度监测区间值和粉尘浓度监测区间值，并通过PLC控制器705控制电机控制器409和两个补光灯804开始工作，通过两个补光灯804可对智能监控摄像头404视频拍摄区域进行补光，接着在电机控制器409上设定好步进电机405正反转的角度值，并通过电机控制器409控制电机驱动器408驱动步进电机405工作，步进电机405的输出轴带动第一锥齿轮406沿设定角度进行往复旋转，第一锥齿轮406带动第二锥齿轮407进行往复旋转，第二锥齿轮407带动旋转杆402往复旋转，旋转杆402通过固定板403带动智能监控摄像头404往复旋转，这样便可对智能监控摄像头404的拍摄角度进行调节，之后通过PLC控制器705控制两个慢速电动机302和一个中央处理模块701和一个蓝牙模块703同时开始工作，蓝牙模块703会两个慢速电动机302的输出轴带动两个旋转轴303旋转，两个旋转轴303带动四个驱动轮304旋转，进而驱动机器人进行移动，而通过蓝牙模块703与外设控制设备进行无线蓝牙连接，通过中央处理模块701可对智能监控摄像头404拍摄的视频进行处理并传输到数据储存模块702中进行临时进行储存，通过蓝牙模块703可将数据储存模块702中储存的视频数据蓝牙输送给外设巡检监控平台上的APP进行查看，此外，通过车载红外热像仪801可用于监测煤矿道内的温度，并将数据值反馈给PLC控制器705，当PLC控制器705收到的数据值达到设定值时，PLC控制器705会控制声光报警器802及时报警，，通过气体探测器803可监测煤矿道中的粉尘浓度，并将数据值反馈给PLC控制器705，当PLC控制器705收到的数据值达到设定值时，PLC控制器705会控制声光报警器802及时报警。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种智能巡检机器人，包括连接部（1）和第一固定框（2），其特征在于，所述第一固定框（2）固定在连接部（1）的底端；

所述连接部（1）内顶侧的中部固定设有连接框（301），所述连接框（301）的一侧并排固定设有两个慢速电动机（302），两个所述慢速电动机（302）的输出轴均旋转贯穿连接框（301）的一侧，两个所述慢速电动机（302）输出轴的端部均固定设有旋转轴（303），两个所述旋转轴（303）的一端分别旋转插接在连接框（301）其中一个内侧的两个边角处，两个所述旋转轴（303）中部的外表面上均并排固定套设有两个驱动轮（304）；

所述第一固定框（2）内底侧的中部固定设有第二固定框（401），所述第一固定框（2）底端的中部开设有通孔，所述第二固定框（401）内顶侧的中部旋转插接有旋转杆（402），所述旋转杆（402）的一端旋转贯穿第二固定框（401）内底侧的中部和通孔，所述旋转杆（402）的一端固定设有固定板（403），所述固定板（403）的底端固定设有智能监控摄像头（404），所述第二固定框（401）其中一个内侧的中部固定设有步进电机（405），所述步进电机（405）输出轴的端部固定套设有第一锥齿轮（406），所述旋转杆（402）中部的外表面上固定套设有第二锥齿轮（407），所述第二锥齿轮（407）与第一锥齿轮（406）啮合连接，所述第二固定框（401）一侧的中部固定设有电机驱动器（408），所述第二固定框（401）一侧的底端固定设有电机控制器（409），所述第二锥齿轮（407）与电机驱动器（408）电性连接，所述电机驱动器（408）与电机控制器（409）电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种智能巡检机器人，其特征在于：所述连接部（1）内侧的底端开设有通孔，所述连接部（1）一侧的中部和一侧的底端均固定设有固定块（501），所述通孔的内部横向贯穿有支撑轴（502），所述支撑轴（502）一端的外表面上固定套设有两个第一轴承（508），两个所述第一轴承（508）上均固定套设有两个从动轮（503），其中一个所述固定块（501）的顶端固定设有螺纹杆（505），所述螺纹杆（505）的顶端与另一个固定块（501）的底端固定连接，所述螺纹杆（505）上活动套设有活动块（504），所述活动块（504）的一侧与支撑轴（502）的另一端固定连接，所述螺纹杆（505）底端的外表面上螺纹套设有螺母（506），所述螺母（506）的顶端与活动块（504）的底端紧密贴合，所述通孔内顶侧的两端均固定设有限位杆（507），两个所述限位杆（507）均贯穿支撑轴（502）并分别与通孔内底侧的两端固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种智能巡检机器人，其特征在于：两个所述慢速电动机（302）的输出轴与连接框（301）一侧的旋转连接处、两个旋转轴（303）与连接框（301）其中一个内侧的旋转连接处以及旋转杆（402）与第二固定框（401）的旋转连接处均固定嵌设有第二轴承（6）。

4.根据权利要求1所述的一种智能巡检机器人，其特征在于：所述第一固定框（2）的内顶侧上并排固定设有中央处理模块（701）、数据储存模块（702）和蓝牙模块（703），所述智能监控摄像头（404）和蓝牙模块（703）均与中央处理模块（701）电性连接，所述数据储存模块（702）与中央处理模块（701）电性连接，所述蓝牙模块（703）和智能监控摄像头（404）均与数据储存模块（702）电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种智能巡检机器人，其特征在于：所述第一固定框（2）顶端的中部固定设有充电电池（704），所述中央处理模块（701）与充电电池（704）电性连接。

6.根据权利要求1所述的一种智能巡检机器人，其特征在于：所述第一固定框（2）其中一个内侧上固定设有PLC控制器（705），所述PLC控制器（705）与充电电池（704）电性连接，两个所述慢速电动机（302）、一个电机控制器（409）、一个中央处理模块（701）和一个蓝牙模块（703）均与PLC控制器（705）的输出端电性连接。

7.根据权利要求1所述的一种智能巡检机器人，其特征在于：所述第一固定框（2）一侧的底端固定设有车载红外热像仪（801），所述连接框（301）的另一侧固定设有声光报警器（802），所述车载红外热像仪（801）和声光报警器（802）均与PLC控制器（705）的输出端电性连接。

8.根据权利要求1所述的一种智能巡检机器人，其特征在于：所述第一固定框（2）一侧的中部固定设有气体探测器（803），所述气体探测器（803）和PLC控制器（705）的输出端电性连接。

9.根据权利要求1所述的一种智能巡检机器人，其特征在于：所述第一固定框（2）底部的两端均固定设有补光灯（804），两个所述补光灯（804）均与PLC控制器（705）的输出端电性连接。

10.根据权利要求1所述的一种智能巡检机器人，其特征在于：所述连接部（1）顶端的中部固定设有提手（9）。